电弧辅助铝/镀锌钢涂粉激光熔钎焊界面特性与性能

来源：机械工程学报杂志2015年第18期北京时间：

作者：李春玲, 樊丁, 王斌, 黄健康

单位：兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室 兰州 730050

摘要：采用钨极惰性气体保护(Tungsten inert gas, TIG)焊辅助激光熔钎焊方法，实现了5A06铝合金/镀锌钢异种金属涂粉的对接熔钎焊连接，观察分析对接接头焊缝成形、界面微观结构，并测试接头的力学性能。结果表明：选择合适的焊接参数，采用电弧辅助激光熔钎焊方法能够得到良好的铝/镀锌钢对接接头，辅助电弧使得铝合金母材的熔化量显著增多，提高了液态金属在钢背面的润湿铺展，促进了铝/镀锌钢对接接头底部的界面反应。钎焊界面上反应形成不均匀分布金属间化合物层，厚度为3～12 μm，其厚度随着焊接电流的增加而增大。通过能谱(Energy dispersive spectrometer, EDS)和X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)分析表明，一种为向镀锌钢基体内生长的呈锯齿状的Fe2Al5，另一种为向焊缝侧生长的呈絮状的Fe4Al13。随着焊接电流的增大，熔钎焊接头的抗拉强度先增大后减小，接头的抗拉强度最高可达163 MPa。接头的底部和焊缝/镀锌钢对接面的下部为连接的薄弱环节，容易成为断裂的源头。与单一激光熔钎焊相比，采用此方法可增加液态金属对母材的润湿铺展能力，获得力学性能良好的熔钎焊对接接头。

关键词：电弧辅助,金属间化合物,力学性能,铝/钢,熔钎焊；

基金资助：国家自然科学基金(51465031)和甘肃省青年科技基金计划(145RJYA305)资助项目